【摘要】：城市地鐵隧道開挖不可避免的要對周圍土體的位移和應(yīng)力造成影響,埋置于地下的管線因土層的擾動而產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形。受隧道施工擾動的管線能否繼續(xù)安全運營已經(jīng)成為目前城市地鐵設(shè)計關(guān)注的焦點,尤其是一些老化或者具有重要用途的管線,其安全控制標準更加嚴格。隨著城市空間利用率的不斷提高,建設(shè)用地的大幅限制,并行雙隧道在地鐵設(shè)計中越來越常見。本文以雙隧道施工下穿鄰近管線為研究對象,采用工程監(jiān)測數(shù)據(jù)分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了管-隧垂直和管-隧平行兩種情形下的管土相互作用,著重關(guān)注不同施工參數(shù)影響下的管線的位移及應(yīng)力,分析了管線受先、后行隧道施工表現(xiàn)出來的“不對稱,,”性。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)基于實際工程監(jiān)測數(shù)據(jù),研究了管-隧垂直和管-隧平行兩種情形下,雙隧道上方管線沉降的分布規(guī)律,研究結(jié)果表明,受隧道先后施工的影響,管線沉降曲線不再對稱分布,曲線形式與隧道間距、管線參數(shù)等多種因素有關(guān)。(2)考慮管-土相互作用,采用數(shù)值模擬的方法分析了管線對于地層變形和受力的影響,研究結(jié)果表明,管線的存在或多或少抑制了地層的變形,當管-隧垂直時,管線明顯抑制了土層應(yīng)力的傳播,導(dǎo)致其上下方土體豎向應(yīng)力分布差別較大。(3)對以Peck公式為基礎(chǔ)的雙隧道上方的地層沉降公式參數(shù)分析表明,當隧道間距達到約2倍隧道洞徑后,沉降曲線即由“V”型轉(zhuǎn)變?yōu)椤癢”型。受先行隧道施工的影響,后行隧道施工引起的沉降槽寬度i和地層損失率η發(fā)生改變,i值越大,η值越小,沉降曲線的雙峰性質(zhì)越不明顯。(4)對于管-隧垂直的情形,采用數(shù)值模擬的方法,對不同因素影響下的管線變形和受力進行了較為詳細的分析,研究結(jié)果表明,雙隧道施工完成后,后行隧道的施工改善了管線的受力狀況,但是在兩條隧道中間上方的管線頂部可能出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力,隧道中心上方管線位移和受力的差異受土質(zhì)參數(shù)、管線材質(zhì)、管徑大小、管線埋深以及雙隧道水平間距的影響。(5)對于管-隧平行的管線性狀分析表明,雙隧道掘進過程中,掌子面上方管線沉降曲線的曲率變化較大,會受到較大的縱向應(yīng)力,對比先、后行隧道施工影響發(fā)現(xiàn),先行隧道對管線造成的影響較大。先、后行隧道引起管線位移和受力的差異與土質(zhì)參數(shù)、管線材質(zhì)、管徑大小、管線埋深以及管線所處位置有密切的關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU990.3;U455
【圖文】：

隨著城市化進程的加快和人口密度的增加，地鐵因其便捷、快速、安全、運量逡逑大的特點而廣受人們的青睞。由于城市建筑物密集的原因，地鐵施工不可避免的要逡逑對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響，比如建筑物|Щ�、桥梁|Щ�、区紲O淼饋⒌靨嫡炯暗叵鹿苠義舷叩�。因奠v┕せ崠蚱仆斂愕腦加αΤ�，使琳Vㄖ鋝郊佑α透郊穎溴義閑�，进而影响其正常使用的功能，甚帜槵过茲G踩薅蘋�。近年来，因奠v╁義瞎さ賈碌穆訪嫠蕁⒔ㄖ閾�、奠vＴ�、管线泄漏的事故慢嬓发生，造抽W司掊義洗蟮牟撇鶚踔寥嗽鄙送觶綰斡行Э刂撲淼朗┕ざ災(zāi)芪Щ肪車撓跋觳⒉扇∮繡義閑У謀；ご朧�，己经成为奠v┕ぶ械娜鵲愫徒溝鬮侍�。辶x系叵鹿芟咦魑鞘猩畹摹懊觥�，峨s諂浞⒒映鞘泄δ芷鹱毆丶淖饔謾５清義轄昀�，由釉戩v┕さ賈碌拿浩孤�、污水惋嗹棦自来水管丢M選⑼ㄑ噸卸系仁洛義瞎適庇蟹⑸�。北京市将奠vㄉ韞討幸鸕墓┧�、供稻J艿藍狹選⒚浩艿辣ㄥ義系仁鹿實壬櫛患鍛環(huán)⑹鹿�。因此，奠v┕ぶ杏Φ奔憂慷粵誚芟叩目輩旌偷餮校義險莆掌浞圩刺�，对一些工作年限较久和噬惄工影响较大的管蠑]Φ奔憂考嗖饈皺義隙魏圖嗖餛德�，必要的时合娚取加公H⑿醮淼扔行П；ご朧�，甚譄捲管蠂银欣C義锨ㄒ�。邋逦邋逦邋逦辶x

本文編號：2741167